نقش قارچ‌های اندوفیت جداسازی شده از سرخدار بومی ایران (taxus baccata) در کنترل زیستی قارچ بیمارگر fusarium oxysporum

مقدمه و هدف: درخت سرخدار از سوزنی‌برگان بومی ایران است. این گیاه منبع اصلی داروی ضد سرطان تاکسول می‌باشد. تحقیقات نشان داده که  سرخدار با قارچ‌های درون‌زی همزیستی دارد. این اندوفیت‌ها با تولید متابولیت‌های ثانویه‌ای که در اختیار میزبان خود قرار می‌دهند سبب افزایش دسترسی مواد غذایی، مقاومت به آفات، بیماری‌ها و تنش‌های محیطی می‌شوند. جداسازی و توصیف این نوع از ریزجانداران می‌تواند در جهت کشف گونه‌های جدیدی با پتانسیل تولید ترکیبات ضدمیکروبی مهم باشد. بنابراین، پژوهش حاضر به منظور بررسی تاثیر قارچ‌کش‌های سیستمیک و اثرات آنتاگونیستی قارچ‌های اندوفیت جداسازی شده از سرخدار علیه قارچ بیمارگر fusarium oxysporum صورت پذیرفت.مواد و روش‌ها: این پژوهش در دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان انجام شد. برای جداسازی اندوفیت‌ها از دو گروه از گیاهان استفاده شد که شامل گیاهان تیمار شده با قارچکش سیستمیک (رورالts و فوزتیل آلومینیوم) و شاهد بود. اعمال تیمارها به صورت محلول‌پاشی برگی و در سه دوره به فاصله هفت روز انجام گردید. پس از اتمام محلول‌پاشی، از بخش‌های ریشه، ساقه و برگ گیاهان آزمایشی جهت جداسازی اندوفیت استفاده شد. از اندوفیت‌های جداسازی شده منتخب نیز جهت تعیین درصد بازدارندگی علیه بیمارگر f. oxysporum استفاده شد. در نهایت شناسایی مولکولی سویه‌های منتخب و تاثیرگذار از قارچ‌های اندوفیت جداسازی شده انجام شد.یافته‌ها: نتایج نشان داد که تمامی قارچ‌های اندوفیت جداشده از گیاهان سرخدار دارای قدرت مهار رشد بیمارگر بودند. بر اساس بررسی‌های مولکولی، پنج سویه از قارچ‌های اندوفیت شناسایی شده متعلق به جنس‌های fusarium، phomopsis و colletotrichum بودند. قارچ‌های شناسایی شده از نمونه های گیاهی که با قارچ‌کش فوزتیل آلومینیوم تیمار شدند، بیشترین تاثیر بازدارندگی را نشان دادند. از بین قارچ‌های شناسایی شده، قارچ fusarium solani با 71/81 درصد مهارکنندگی، بالاترین قدرت بازدارندگی را داشت که از سرخدار تیمار شده با قارچ‌کش سیستمیک رورالts به‌دست آمد. کمترین میزان بازدارندگی با درصد بازداری 12/97 در قارچ اندوفیت phomopsis sp. جداسازی شده از گیاهان شاهد حاصل شد.نتیجه‌گیری: با استناد به نتایج، قارچ‌های اندوفیت جداسازی شده از سرخدار بومی ایران، توانایی بالایی برای مقابله بیولوژیک علیه بیمارگر f. oxysporum دارند. علاوه بر این، به نظر می‌رسد قارچ‌کش‌های سیستمیک مورد آزمایش به‌صورت غیرمستقیم با همراهی قارچ‌های درون‌زی، از گیاه در برابر بیمارگرها محافظت می‌نمایند.

The Role of Endophytic Fungi Isolated from Native Iranian Yew (Taxus baccata) in Biological Control of Fusarium oxysporum

Extended AbstractIntroduction and Objective: The yew tree is a native conifer of Iran. This plant is the main source of the anticancer drug Taxol. Research has shown that yew coexisted with endogenous fungi. These endophytes increase food availability, resistance to pests, diseases, and environmental stresses by producing secondary metabolites that they provide to their hosts. Isolation and characterization of this type of microorganism can be important to discover new species with the potential to produce antimicrobial compounds. Therefore, this study was performed to investigate the effect of systemic fungicides and antagonistic effects of endophytic fungi isolated from yew against the pathogenic fungus Fusarium oxysporum.Materials and Methods: This research was conducted in Gorgan University of Agricultural Sciences and Natural Resources. To isolate the endophytes, two groups of plants were used, including plants treated with systemic fungicides (RovralTS and Fosetyl aluminum) and control. Treatments were applied by foliar application in three periods with an interval of seven days. After foliar application, the root, stem, and leaf of experimental plants were used to isolate endophytes. Selected isolated endophytes were used to determine the percentage of inhibition against F. oxysporum. Finally, molecular identification of selected and effective strains from isolated endophytic fungi was performed.Results: The research results showed that all the endophytic fungi isolated from yew could inhibit pathogen growth. Based on molecular studies, five strains of identified endophytic fungi belonged to the genera Fusarium, Phomopsis, and Colletotrichum. Fungi which were identified from fosetyl aluminumtreated organs showed the most growth inhibitory effect. Among the identified fungi, Fusarium solani had the highest inhibitory power with 71.81% inhibition, which was obtained from yew seedlings treated with rovralTS systemic fungicide. The least inhibitory effect was related to Phomopsis sp. with 12.97% inhibition. This fungus was isolated from yew seedlings in the control treatment.Conclusion: In general, the results showed that endophytic fungi isolated from native Iranian yew seedlings have a high ability to biologically control the pathogen F. oxysporum. In addition, the application of systemic fungicides not only directly inhibits pathogens, but strengthening endophytic fungi can protect the plant against pathogens as well.